Полимерная композиция

ВЕТСНИ 8218 З,Д, С О 8 Ь 23 УО 6 АОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВ у 0, 1-3,00,05-0;8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 21) 3372556/23-05),22) 30.11.8146) 30.03,83, Вюл. 9 12172) В.Э.Вальц, В.С.Василенко,М.С.Габутдинов, В.М,Гольдберг,Д.Н.Дикерман, Е.П.Куэнецова, Г.И.Лценко, Н,Г.Паверман, А.Г.Сирота,Э.Э.финкель, Л.Л.Хохлова, А.Э.Чеботаревский, Л.Г,Рысин и .В.П.Миляшкевич171) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт кабельной промышленности153) 678.742.04 (088.8)(56) 1. Композиции полиэтилена длякабельной проьыаленности.ГОСТ 16336-77. Введ. 1979.2 Патент Великобритании9 1.095,425, .кл. С 3 Р, опублик.1968,3, Патент США Р 3808172, кл.26017.2, опублик. 1974,4. Авторское свидетельство СССРР 749862,. кл. С 08 Ь 23/02, 19791 прототип ).:54) 157) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая полиэтилен,.полипропилен, силоксановый каучук и стабилизатор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения перерабатываемости, она содержит компонейты в следукщем соотношении, мас.ч.:Полиэтилен . 100Полипропилен 0,5-10,0СилоксановыйкаучукСтабилизаторИзобретение относится к полимерным композициям, используемым дляполучения иэделий различного назначения методом экструзии, литья ипрессования, в частности, для получения электрической изоляции или оболочки кабельных изделий.Известна полимерная композициядля изолирования кабельных иэделий,содержащая полиэтилен низкой плотности (,ПЭНП) или высокой плотности 10( ПЭВП ) и стабилизатор. Эта композиция широко используется в кабельнойпромышленности для изолирования про"водов и кабелей 1 .Однако данная композиция характе- дризуется низкой перерабатываемостьюи при переработке ее на экструэионных автоматических линиях удаетсядостичь скорости экструдирования неболее 100 м/мин для композиции на основе ПЭВП и не более 1000 м/мин длякомпозиции на основе ПЭНП. При повышении скорости экструзии выше указанных значений поверхность изоляциииз этих композиций становится шероховатой или не образуется монолитного слоя,Известна также полимерная композиция на основе ПЭНП или ПЭВП, содержащая 15 мас.В полипропилена (ПП ) ( 23.,30Скорость экструзии ее несколькоувеличена. Однако при этом одновременно снижается физико-механическиехарактеристики, в частности разрушающее напряжение при ра:тяжении.35Известна композиция на основе.ПЭНП, Включающая кремнийорганический олигомер 3 3Недостатком этой композиции также является низкая перерабатываемость.40Наиболее близкой к предлагаемой1по технической сущности и достигаемрму эффекту является компбзиция,содержащая 36-74,3 мас.Ъ (100 мас,ч.)ПП; 25-55 мас.З (34-152 мас.ч.) полиэтилена; 0,5-7,0 мас.З (,0,619,4 мас.ч. ) силоксанового каучукаи 0,2-2,0 мас.В (0,2-5,5 мас.ч.)стабилизатора 4 .Введение в композицию, содержащую 50ПП и ПЭВП, силоксанового каучукаприводит к повышению ударной прочности даже при отрицательных температурах. Однако не наблюдается повышения других физико-механическихсвойств. Кроме того, из-за наличиятакой системы стабилизаторов, какЮ,Ю -ди-р-нафтил-й-фенилен-ди-амини тинувин, окрасить данную композицию в яркие цвета, отличные отсинего, не представляется возможными под действием тепла и света окраска будет резко изменяться. Эта композиция перерабатывается всеми известными методами переработки: лить-,нако скорости экструзии ее не превышают 100 м/мин, что не позволяет ее испольэовать для переработки на высокоскоростных линиях.Цель изобретения - улучшение перерабатываемости композиций,Поставленная цель достигается тем, что композиция, содержащая полиэтилен, полипропилен, силоксановый каучук и стабилизатор, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.ч.:Полиэтилен 100Полипропилен О, 5-10,0СилоксановыйкаучукСтабилизатор 0,1-3,00,05-0,8 Композиция может содержать ПЭНП с плотностью 0,915 - 0,925 г/см 3 и показателем текучести расплава (ПТР ) 0,1 - 3,0 г/10 мин или ПЭВП с плотностью 0,945 - 0,955 г/см З и показателем текучести расплава в пределах 0,5-3,0 г/10 мин, В качестве полипропилена применяется полимер с ПТР в пределах 0,2 - 3,5 г/10 мин, В качестве силоксанового каучука используют высокомолекулярные и ниэкомолекулярные каучуки с мол.мас. от 12000 до 2 млн., например, типа СКТВ- метилвинилсилоксановый с мол.мас. до 650 тыс. и содержанием винильных групп 0,1 - 2,0 мол., типа СКТ " иметилвинилфенилсилоксановый с мол.мас. до 750 тыс, и содержанием винильных групп до 8 мол.З, типа СКТН - диметилсилоксановый с мол.мас. от 12 тыс, и вязкостью 90 - 1080 с марок А, Б, В или Г; типа СКТСТ - диметилстиролсилоксановый с мол. мас. до 1 млн, с содержанием стирольных групп до 10 мол.Ъ и др. В качестве стабилизаторов для полу- чения яркой устойчивой окраски композиции используют одно из нижеперечисленных соединений или смесь иэ двух или более соединений: 2,2 -метилен-бис(4-метил-б-трет,бутил-фенол)(бисалкофен БП );2,2-метилен-бис (4-метил-б-с(-метилциклогексилфенол)(бисалкофен МЦП );бис-(р-фениламинофенокси )-диметилсилан(бисфенамСМ) бис (3-метил(о-метил-бенэил)-2-оксифенил )-сульфид(тиалкофен МБП );бис- -(2-метил-трет.бутил-оксифенил)- -сульфид(тиоалкофен БИ); 1,3,5-триметил,4,6-три(3,5-дитрет. бутил-оксибенэил)-бенэол(триалкофен МД ) 2-(3,5.дитрет. бутил-оксифенилпропионилгидразо )-5- (3 ,5 -ди-трет. бутил-оксифенилэтилен )2,3-дигидро- -1-окса,4-диаэа-фосфомен (ФЛУэфир,5-дитрет. бутил-окси-фенил пропионовой кислоты и пентаэритрита (тетраалкофен ПЭ); 2,2- тио-диэтил-бис 3- (3,5-дитрет. бутнл-гидрооксифенил )-пропионат(фенозан 30 ).1008218 Композиция может содержать техуглерод от 0,5 до 3 мас,Ъ,Составы композиций табл. 1 готовят следующим образом.В смеситель тяжелого типа БриджБенбери загружают сначала ПЭНПили ПЭВП ), затем ПП, стабилизатор и силоксановый каучук. Смешение произ" водят при 140-160 ОС - для рецептур на основе ПЭНП или 240-250 ОС " для рецептур на основе ПЭВП, Время сме шения 15-20 мин, Полученную смесь гранулируют на экструдере при температуре по зонам в пределах 130- 200 ОС, число оборотов шнека 120- 150 об/мин. Материал получают в ви де гранул, которые затем используют для переработки методом экструзии. Окрашивание композиций проводят по.лиэтиленовыми концентратами пигментов различных цветов, содержащими органические или неорганические пиг" менты или их смеси.Характеристики рецептур предлагаемой композиции, контрольной компоТ а б л и ц а 1 Состав, мас.ч. композиции,Ьв7 Ингридиентыи показатели прототипа предлагаемой Полиэтилен низкойплотности 100 100 100 34 Полипропилен 100 100 11 0,4 0,4 0,4 0,5 СКТВСКТН А 0,08 4 0,3 7 0,5 СКТ 0,08 0,3 СКТСТ 3,5 Смесь стабилиэаторовМ 0,2 0,2 0,2 0,3 Бисалкофен БП 0,3 Бисалкофен МЦПБисфенам СМ 0,3 0,9, Тиоалкофен МБП 0,9 Тиоалкофен БМТриалкофен МДФАУ Тетраалкофен ПЭ 0,20 феноэан 30 Полиэтилен высокой плотности 150 зиции и композиции-прототипа определяют по следующим методикам: разрушающее напряжение при растяжении (д )и относительное удлинение при разрыве ЕРпо ГОСТ 11262-73 приРскорости деформации 500 мм/мин на об-, разцах, вырубленных из предварительно отпрессованных пластин; стойкость к истиранию изоляции определяют по количеству двойных ходов иглы, на" ходящейся под грузом 0,1 кгс. Перерабатываемость композиции оценива;ют визуально по качеству поверхности ,изоляции кабельного иэделия, полученной при различных скоростях изолирования на экструэионных автоматических линиях. Стойкость окрашенной изоляции,к температуре и свету определяют по стандартным методикам.В табл. 1 приведены составы предлагаемой композиции, контрольной и композиции"прототипа и их характеристики. 100 100 100 1001008218 Продолжение .лбл. 1 Состав .мас.ч. композиции Ингридиенты ипоказатели прототипа,230 270 125 128 128, 210 215 260 . 250 510 400 520 500 515 580 605 850 856 Не сов- Не сов 4000 508 местим 2000 724 местим 2080 3450предлагаемой.1011 12 13 14. 1516 17 Полиэтилен низкой плотности 1 100 100 100 100 100 100 Полиэтилен высокой плотности 100 100 10 0,5 10 Полипропилен СКТВ 0,5 0,3 СКТН А СКТСТ Смесь стабилизаторов 0,05 Бисалкофен БП 0,8 0,05 Тиоалкофен ИБП 0,05 Разрушаюшее напряжение прирастяжении,кгс/см Относительноеудлинение приразрыве,% Стойкость к истиранию, числодвойных ходов Стойкость квоздействиюсвета в течение 96 ч Стойкость к. воздействию температуры 100 ОС в течение 1400 ч Бисалкофен ОЦПБисфенам СЖ Не вы- Не выдержи- держивает вает к.онтроль ной,3.: 4 5 6, 7,предлагаемой вв1008218 Продслжение табл 1Состав мвс.ч. композиции ин гридиеитм и. показатели 16,17 15 Тиоалкофен БИ 0,15 0,15 Триалкофен ИД ФАУ0,20 0,05 Татраалкофен ПЭ 0,15 0,05 Фенозан ЗО 0,05 165 168 255 260 1 б 5 160 170,158 Относительноеудлинение приразрыве,750 800 600 620 585660 580 600 Стойкость к истиранию числодвойных ходов 338 О 3540 2060 2560 2580 2970 2630 2890 Выдер- Выдер- Выдер- Выдерживает жива- жива- живаат ет ет Выдержнвает Выдер-, Выдержива- живает ет Продолжение табл,1 Состав мас.ч. композиции10 100 В 218 Продолжение табл.1 Состав мас,ч. композиции Ингридиентн ипоказатели предлагаемой1 1 1 1 1 1 18 19 20 21 22 23 24 Смесь стаьилиэаторовБисалкофен БП 0,05 Бисалкофен ИЦП 0,1 Бисфенам СР 0,15 0,05 0,25 0,1 0,1 0,05 0,1 0,1 Разрушающее напряжение прирастяжении,кгс/см" 170 170 164 162 154 157 162 Относительноеудлинение приразрыве, В 636 650 590 660 610 620 630 Стойкость к истиранию, числодвойных ходов 3290 3310 3300 3270 3310 3250 3280 бтойкость квоздействиюсвета в. течение 96 ч Вндер- Выдер- Вндер- Выдер- Вндер- Вндер- Выдержива- жива- жива- жива- жива- жива- живает ет ет ет ет ет ет Стойкость к воздействию температуры 100" С в течение 1400 ч а Смесь стабилизаторов: топанол СА; дилаурилтиодипропионат, тинувин, Б,Я-динафтил-п-фенилендиамин,технологические свойства предлага-,емой композиции, композиции-прото" Тиоалкофен МБПТИоалкофен БИТриалкофен ИДФАУ Тетраалкофеп ПЭФенозан 30 типа и контрольных композиций представлены в табл. 2.%ЧЧа %о н 3 Ч 1 1 33 3 1х 1 Н Х( О о Цх о 1 а 6 Х 331 Р 3 Х ом ех оо 1 333 3 1 Н Х о 1 6 1 Р 3 М, 1 бН (ХО 3 аОХ 1 6 а 53 1 ЦОЕ 1 1 аЧ ъ 1008218 о о о о о о о к Ъ Ъ фЪ фЪ 3 1 3с с с 3о о О О О о о ч а ч 3 3 ч чоо Ч а ю ю Ч Ч 3 3 Ф Ю фс о ч о Ч 33Ю "3 Ю Ч о о о н а о ф 3 Ч Ъ о о о 31 3 ф 3 с Ч .ЧЧ о о о ф ч а Ч Ч Ч13 1008218 Составитель А. КулаковаРедактор Л. Филь Техред Л,Пекарь Корректор Г, Огар Заказ 2265/33 Тираж 492 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35,-Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из данных испытаний, введение в ПЭНП полипропилена. меньше 0,5 мас.ч. и силоксанового каучука (,СК) меньше 0,1 мас.ч.(композиции 3 и 4), а также введение ПП и СК более 10 и 3 мас.ч. соответственно не приводит к повышению 6 Р и ЯР . Эти характеристики остаются на довольно низком уровнЕ. При введении ПП и СК выше 10 и 3 мас.ч. к тому же наб" людается плохая совместимость компо нентов. Подобное положение наблюдается и при введении полипропилена и силоксанового каучука ниже 0,5 и 0,1 мас.ч.композиция 6), а также выше 10,0 и 3 мас.ч.композиция 7 ) в 5 ПЭВП. Перерабатываются указанные композиции или при низких скоростях изолирования композиции 3,5 и 6), или из-за плохой совместимости не перерабатываются композиции 4 и 7).Введение полипропилена в количестве 0,5 - 10 мас.ч. и силоксанового каучука 0,1-3,С мас.ч. как в ПЭНП, так и в ПЭВП приводит к повышению бр и ЯР, а также к по: лиению стойкости к истиранию изоляции проводов телефонного кабеля. Скорость переработки композиции на основне ПЭВП возрастает до 500-600 м/минкомпозиции 8-11),а композиции на основе ПЭНП - до 2400-2600 м/мин. При этом давление в головке не превышает 510 кгс/см 2, что отражает лучшую текучесть композиции и, следовательно, перерабатываемость.Композиция должна быть окрашена в различные яркие цвета для удобства монтажа изделий, изготовленных на ее основе. Яркость окраски, а также ее устойчивость к действию света и температуры зависит от типа применяемого стабилизатора или смеси стабилизаторов.Таким образом, предлагаемая композиция обладает хорошей перераба" тываемостью и может быть использована, для изолирования токоведущих жил на высокоскоростных автоматических экструзионных линиях.